사건관련전위는 특정한 정보를 내포하고 있는 자극을 제시한 다음 이 자극 제시와 관련하여 일정 시간동안 일어나는 뇌의 전기적 활동을 의미한다. 다시 말하면 제시된 자극에 대한 반응으로서 나타나는 뇌의 전기적 활동을 뜻한다. 사건관련전위는 다른 정신생리적 측정 방법, 예를 들면 fMRI나 PET 등과는 달리 자극을 제시함과 동시에 자극의 처리 과정을 직접적으로 관찰할 수 있다는 장점을 갖고 있다. 즉 시간 해상도(temporal resolution)가 우수하다는 장점을 갖고 있다. 사건관련전위는 양전위(positive potential) 혹은 음전위(negative potential)를 띄는 여러 개의 정점(peak) 혹은 요인(component)들로 구성되어 있으며, 정점은 극(polarity)과 잠재시간(latency)에 따라 이름이 붙여진다. 예를 들면 자극 제시 300ms 정도에 나타나고 양전위를 띄는 정점을 P300이라고 부르는 한편 자극 제시 400ms 정도에 나타나면서 음전위를 띄는 정점을 N400이라고 부른다. 이러한 요인들을 크게 두 범주로 분류하는데, 자극 제시 200ms 이전에 관찰되는 정점인 N100과 N200 등을 초기 정점(early peak)으로 분류하는 한편 200ms 이후에 나타나는 P300, N400, slow-wave 등을 후기 인지적 정점(late cognitive component)으로 분류한다. more
MRI는 인체를 구성하는 물질의 자기적 성질을 측정하여 Computer를 통하여 다시 재구성,영상화 하는 기술이다. MRI는 X-ray처럼 이온화 방사선이 아니므로 인체에 무해하고, 3-D 영상화가 가능하고 CT에 비해 대조도와 해상도가 더 좋으며, Multiplanar Imaging으로 원하는 면의 인체 단면상을 만들 수 있는 등 여러 가지 장점으로 인해 널리 쓰여지고 있다.MRI는 기술적 장점으로는 기존의 X-ray 특히 CT에 비교해서 여러 가지의 영상변수(parameter)를 가진다는 것이 가장 큰 특징이자 장점이라고 할 수 있다. CT는 X-선 흡수계수라는 단 한가지의 parameter에 의해 영상의 음영도가 좌우되는데 비하여 자기공명영상은 수소 원자핵의 밀도, T1 이완 시간, T2 이완 시간 및 혈류 등의 4가지 요소가 영상의 음영도를 결정하는 중요한 parameter 이다. 그리고 이들 4가지 parameter의 각각에 대한 정보를 다양한 펄스계열의 방법에 의해 영상화 할 수 있다는 데에 그 특징이 있다. MRI의 임상적 장점으로는 조영제 없이 조직의 병변부를 양질의 대조도로서 볼 수 있게 하고 연부조직의 대조도 역시 뛰어나며 골조직에 의한 artifact가 없어 특히 중추 신경계등의 촬영에 유용하며 환자의 위치 변환 없이 원하는 방향에 따라 횡단면(axial), 시상면(sagittal), 관상면(coronal) 또는 사위(oblique) 촬영이 가능하다. 또한 수소 원자핵의 함유 조직에 따른 생화학적 특성에 관한 정보를 얻을 수 있고 혈류와 같이 흐르는 물질에서는 신호가 나오지 않기 때문에 형태 기능적인 정보를 얻을 수 있다. 인체 조직의 수분양은 조직의 특성에 따라 달라지는데 병든 조직은 건강한 조직보다 보통 더 많은 수분을 함유하고 있으며 조직이 다르면 각각 다른 수의 수소원자를 갖게 된다. 즉, 수소 원자 밀도의 차이는 자기 공명 영상에서 조직을 구별할 수 있게 해준다. 그러나 자기 공명 영상은 단순히 수소 원자핵의 분포만을 나타내는 것이 아니라 수소 원자핵이 함유된 조직의 분자 상태나 그 물리적 상태에 따라 또한 영상의 음영도가 달라진다. 수분과 지방에는 다같이 풍부한 수소 원자핵이 존재하지만 이들을 둘러싸고 있는 다른 원자들 소위 화학적 환경에 영향을 받아 조직의 구별이 가능하게 된다. 물분자에 함유된 수소 원자핵과 지방에 함유된 수소 원자핵은 화학적 결합이 다르기 때문에 각각 다른 행동을 하게 되며 자기 공명 영상에서 이용되는 소위 이완 시간이 다르게 되어 각 조직의 특성을 영상화 할 수 있다. 이와 같이 수소 원자핵을 이용하는 자기 공명 영상은 각 조직의 수소 원자 밀도 차이와 수소 원자핵을 둘러싸고 있는 화학적 환경, 물리적 상태에 따른 이완 시간의 차이로 각 조직들의 구별이 가능하게 되는 것이다. more
PET은 비침습적으로 국소적 뇌기능을 계량화하는 강력한 생물학적 영상 도구로서, 방사성 활성을 가진 동위원소로 표지된(labelled) 생물학적 탐지자(probes)를 이용하여 방사성분석(radioassays)을 하는 것이다. 이를 이용하면 MRI나 CT 같은 구조적 영상기법을 통해 얻어진 해부학적 정보에 보완적인 기능적 정보 획득이 가능하다. 고가의 장비를 요하기 때문에 제한적이기는 하지만, 현재 신경과학 분야의 연구 및 임상 영역에서 유용하게 이용되고 있다. 대표적인 예로는 뇌의 병소 혹은 외과적 절제에 따른 신경가소성(neural plasticity)과 보상적 반응의 발달 및 뇌의 기능적 조직화 탐구, 감각/운동/인지 자극들에 대한 뇌 반응 조사, 특정 질병 상태를 찾아내고자 하는 생화학적 표지(signature) 개발 등을 들 수 있다. 사실 PET의 유용성은 뇌 뿐 아니라 전신에 걸쳐 있다. 특히 심근의 생존력(myocardial viability)에 대한 판정, 전이 여부를 선별하는 전신 PET 검사 등은 현재 임상적 활발하게 이용되고 있다. 연구 분야에서 가장 주목을 받고 있는 것은 혈류 추적자로 [15O]H2O를 이용한 비침습적 뇌 지도화로서 인지신경과학 분야의 중요한 방법론이다. 여기서는 PET의 기본 원리, PET 탐지자의 생산과 특성, PET 스캐너의 디자인과 성능, 영상 재건(reconstruction) 과정, 활성화 PET 방법론 등을 아주 간단하게 소개하게 될 것이다. more
(신경심리검사) 뇌는 각 부위가 단독적으로 어떤 기능을 수행하는 것이 아니라 인접 조직이나 대뇌의 관련 부위가 상호 작용함으로써 여러 기능을 수행하게 된다. 우리 몸에서 일어나는 모든 반응과 기능들은 두뇌에서의 명령에 의한 것이며 두뇌의 특정부의 이상은 그 부위가 관여하는 모든 기능에 대한 결손을 가져오게 된다. 신경심리 검사는 행동상으로 나타나게 되는 두뇌의 이상을 판단하기 위한 도구라고 할 수 있다. 여러 신경심리 검사가 현재 사용되고 있으며 운동영역, 촉각, 시각, 언어 능력,쓰기, 읽기, 기억 등의 평가가 이루어 진다. 각 검사들은 정상인의 수행을 기준으로 표준화 되어 손상을 가진 환자들의 결손정도를 측정하게 된다. more
뇌파(Electroencephalography, EEG)는 대뇌 피질의 전기적 활동을 측정하여 뇌의 기능적 결함을 관찰할 수 있도록 해주는 것으로 1929년 Hans Berger가 처음으로 사람을 대상으로 뇌파를 측정한 이후 현재까지 임상에서 널리 사용되고 있다. 특히 정량화 뇌파는 최근 들어 관심이 증가되고 있는 뇌 영상화기법인 양전자 방출단층촬영(positron emission tomography, PET)이나 단일광자 방출 전산화단층촬영(single photon emission computed tomography, SPECT)처럼, 뇌의 기능적인 이상을 보여주는 도구로서 새로이 각광받고 있는 방법중의 하나이다. more